Wir untersuchen aktuell ein interessantes akustisches Metamaterial, das verspricht, bestimmte Frequenzen sehr gezielt zu dämpfen oder zu reflektieren. Metamaterial ist ein gezielt strukturierter Werkstoff bzw. Bauteilaufbau, dessen besondere Wirkung vor allem aus seiner Geometrie und inneren Struktur entsteht – und nicht nur aus dem verwendeten Grundmaterial. Vereinfacht gesagt: Man baut aus gewöhnlichen Materialien eine sehr spezielle Mikrostruktur, sodass sich Schall ungewöhnlich verhält. Das Bauteil erhält dadurch sogenannte effektive Materialeigenschaften, die ein homogener Baustoff normalerweise nicht besitzt.
Akustische Metamaterialien können bestimmte Frequenzen sehr gezielt dämpfen oder reflektieren. Typisch sind Resonatoren, Hohlräume oder periodische Strukturen. Dadurch kann beispielsweise eine relativ dünne Konstruktion tieffrequenten Lärm reduzieren, für den man mit klassischer Schalldämmung sonst viel Masse oder große Bauteildicken benötigt.
Im Rahmen eines Entwicklungsprogramm mit der Industrie beschäftigen wir uns derzeit mit einem Metamaterial, das aus einem kostengünstig hergestellten, speziell perforierten und strukturierten Metallblech besteht. Je nach Anwendungsfall kann es aus Aluminium, Edelstahl oder verzinktem Stahlblech produziert werden. Nach ersten Recherchen leistet dieses Metamaterial aufgrund seiner Struktur und Perforation ein erstaunliches Absorptionsvermögen – auch ohne hinterlegten Faserdämmstoff.